CN107595563A - 一种基于云存储的vr视力矫正方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于云存储的VR视力矫正方法和装置，该方法包括：获取当前用户的眼睛参数，确定与所述眼睛参数匹配的模糊核；利用所述模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；将所述矫正图像输出至当前用户佩戴的虚拟现实VR显示设备，以供所述VR显示设备显示。应用本发明实施例提供的方案，能够保障用户裸眼佩戴VR显示设备后看到清晰的图像，无需对VR显示设备进行硬件调整，降低成本的同时，保持VR显示设备与用户皮肤的贴合增加沉浸感，提高了用户体验。

Description

一种基于云存储的VR视力矫正方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于云存储的VR视力矫正方法和装置。

背景技术

随着计算机视觉技术及三维运动感知技术的不断发展，VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术领域受到学术界和工业界的广泛关注。在虚拟现实技术中,HMD(Head MountDisplay，头戴式显示器)显示技术提供的VR显示设备(或称为VR眼镜)以其真实感高、成本低、设备轻便等优势逐渐成为研究的热点。

为了给用户沉浸式的VR体验，VR显示设备需要在用户眼睛周围构造封闭的显示空间，显示设备需要紧紧贴合面部皮肤。这样，对于佩戴眼镜的近视或远视的用户的使用带来极大的不便。在佩戴用户自己的矫正视力的普通眼镜的基础上，难以佩戴VR眼镜；即使佩戴上了也往往会对普通眼镜造成压迫，给用户带来不适；而如果摘下普通眼镜而裸眼佩戴VR眼镜，用户的视力缺陷将造成视网膜上的成像模糊，用户体验差。

为了解决近视或远视用户使用VR眼镜不便的问题，现有技术提供一种VR视力矫正的方案，可以对VR显示设备进行硬件调整，添加矫正镜片以进行物理矫正，使得近视或远视用户在不佩戴普通眼镜的情况下看到清晰的图像。然而，这样，不仅会增加成本，而且会影响VR显示设备与用户皮肤的贴合，降低用户体验。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于云存储的VR视力矫正方法和装置，能够在保障用户裸眼佩戴VR显示设备后看到清晰的图像的同时，无需对现有VR显示设备进行硬件调整，降低成本且提高用户体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于云存储的VR视力矫正方法，该方法包括：

从云端获取当前用户的眼睛参数，确定与所述眼睛参数匹配的模糊核；

利用所述模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；

将所述矫正图像输出至当前用户佩戴的虚拟现实VR显示设备，以供所述VR显示设备显示。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于云存储的VR视力矫正装置，该装置包括：

模糊核确定单元，用于从云端获取当前用户的眼睛参数后，确定与所述眼睛参数匹配的模糊核；

图像矫正单元，用于根据所述模糊核确定单元确定出的模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；

视力矫正单元，用于将所述矫正图像输出至所述当前用户佩戴的VR显示设备，以供所述VR显示设备显示。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器和总线，其中：

所述处理器，所述存储器通过总线完成相互间的通信；

所述处理器可以调用存储器中的计算机程序，以执行上述第一方面实施例提供的所述基于云存储的VR视力矫正方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面实施例提供的所述基于云存储的VR视力矫正方法的步骤。

本发明实施例提供基于云存储的VR视力矫正方法和装置，可以从云端获取当前用户的眼睛参数，确定与所述眼睛参数匹配的模糊核；利用所述模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；将所述矫正图像输出至当前用户佩戴的虚拟现实VR显示设备，由所述VR显示设备显示。这样，用户在裸眼的情况下观看VR显示设备显示的矫正图像时所感知的图像是经过用户眼睛这个光学系统的处理得到较为接近目标图像的清晰图像。相较于现有在VR显示设备中添加矫正镜片的矫正方式，本发明实施例提供的方案无需对VR显示设备进行硬件调整，降低成本的同时，保持VR显示设备与用户皮肤的贴合增加沉浸感，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的基于云存储的VR视力矫正方法的示例性流程图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的基于云存储的VR视力矫正装置的结构示意图；

图3示出了根据本发明另一个实施例的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例使用的“模块”、“装置”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。

如背景技术中所提到的，现有的VR视力矫正方案存在成本高、用户体验不佳的问题。

鉴于现有技术的上述缺陷，考虑用户在裸眼的情况下所感知的图像为VR显示设备显示的图像经过用户的眼睛这个天然的光学系统后所形成的图像。用户裸眼感知的图像可相当于通过用户眼睛对VR显示设备显示的图像进行了模糊核卷积后形成的模糊图像。

因此，本发明实施例中，可以利用影响用户眼睛这个光学系统的像差的眼睛参数，确定与用户的眼睛参数匹配的模糊核；利用模糊核对清晰的目标图像进行反卷积，得到矫正图像；由VR显示设备显示矫正图像。这样，通过用户眼睛这个光学系统对VR显示设备显示的矫正图像进行模糊核卷积，可形成较为接近目标图像的图像，即清晰的图像。相较于现有通过添加矫正镜片以进行物理矫正，本发明实施例提供的矫正方案，无需对VR显示设备进行硬件调整，即可保障用户裸眼佩戴VR显示设备的情况下可看到清晰的图像，降低了成本，且提高了用户体验。

考虑人眼是一个复杂的光学系统，存在波前像差；人眼存在的波前像差包括：低阶像差和高阶像差。其中，低阶像差包括近视、远视、散光；高阶像差包括球差、彗差、不规则散光等。

人们会使用幂级数展开式的形式来描述光学系统的像差。由于泽尼克多项式和光学检测中观测到的像差多项式的形式是一致的，因此，本发明实施例中，为了模拟出用户的眼睛情况，可以使用泽尼克多项式来描述人眼的波前特性。其中，泽尼克多项式包括多个项，例如，聚焦项、象散项、离焦项、慧差项、平移项、水平方向倾斜项、垂直方向倾斜项等，每一项具有对应的系数。

由于不同用户的眼睛参数不同，描述人眼的泽尼克多项式中各项的系数也会不同。而用户裸眼感知的图像相当于对清晰的目标图像进行了模糊核卷积后形成的模糊图像。

因此，本发明实施例中，可以针对用户的眼睛参数，确定出对应的泽尼克多项式；继而，基于泽尼克多项式中各项的系数构造对应的模糊核，用以表示用户眼睛对图像的成像模糊方式和程度。

为了便于后续快速显示矫正图像，本发明实施例中，可以预先收集大量用户的眼睛参数，并存储于云端；针对不同的眼睛参数，构造出对应的模糊核，并存储于数据库。

或者，可选地，可以将大量的眼睛参数及其对应的模糊核作为训练样本，构造出模糊核训练模型，以便后续能够基于眼睛参数，快速计算出对应的模糊核。

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

参考图1，其示出了根据本发明一个实施例的VR视力矫正方法的示例性流程图。

如图1所示，本发明一个实施例的基于云存储的VR视力矫正方法，可以包括如下步骤：

S110：从云端获取当前用户的眼睛参数，确定与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

本发明实施例中，可以从云端获取当前用户之前上传的眼睛参数。实际应用中，若从云端未获取到当前用户的眼睛参数，可以向用户发起提示，以便当前用户提供自己的眼睛参数。

其中，当前用户的眼睛参数可以包括如下至少一种：屈光度、瞳距、折射率、散光镜轴度、双眼瞳孔间距离。

获取当前用户的眼睛参数之后，可以确定出用以表示用户眼睛对图像的成像模糊方式和程度的模糊核。

具体地，可以将当前用户的眼睛参数与数据库中各模糊核对应的眼睛参数进行比对；查找出与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

实际应用中，若未查找出与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核，则可以根据预设的训练模型，计算出与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

S120：利用与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像。

由于用户裸眼感知的图像相当于通过用户眼睛对眼睛接收的图像进行了模糊核卷积后形成的图像，若利用模糊核对卷积后的图像进行反卷积，可以还原成一张与眼睛接收的图像之间的差异较小的图像。

因此，本发明实施例中，将可表示当前用户的眼睛对图像的成像模糊方式和程度的模糊核作为卷积核，利用模糊核对清晰的目标图像进行反卷积，得到反卷积后的图像。这样，后续当前用户裸眼观看反卷积后的图像时，其感知的图像是通过当前用户的眼睛对反卷积后的图像进行模糊核卷积之后形成的与目标图像之间的差异较小的图像，当前用户感知的图像较为清晰。

关于如何利用卷积核对图像进行卷积或反卷积，可以采用本领域技术人员常用的技术手段，此处不再赘述。

由于其他用户的眼睛与当前用户的眼睛不同，因此，用以表示对图像的成像模糊方式和程度的模糊核不同。这样，其他用户裸眼观看反卷积后的图像时，模糊核的不同将导致通过其他用户的眼睛对反卷积后的图像进行模糊核卷积之后形成的图像与目标图像之间的差异较大。

考虑到，实际应用中，利用模糊核对目标图像进行反卷积时，计算出的像素RGB值可能会不在人眼观看的正常范围，比如计算的RGB值为负值或较大的正值，因此，为了形成人眼可观看的图像，可以在利用模糊核对目标图像进行反卷积，得到反卷积后的图像之后，将反卷积后的图像进行归一化运算，得到像素RGB值均处于人眼观看的正常范围内的矫正图像。

本发明实施例中，对于不同的应用场景，目标图像也不同。目标图像可以为VR显示设备所属VR系统实时采集的处于当前用户的视野范围内的场景图像。实际应用中，可以通过VR系统中的视频采集设备实时采集用户视野范围内的场景图像。

或者，本发明实施例中，目标图像可以为VR系统中预先存储的待显示的图像。例如，VR系统中预先存储的各种待显示的游戏图像。

S130：将矫正图像输出至当前用户佩戴的VR显示设备，以供VR显示设备显示。

本发明实施例中，可以将步骤S120得到的矫正图像输出至当前用户在眼睛上佩戴的VR显示设备。这样，VR显示设备显示矫正图像之后，当前用户裸眼感知的图像将是通过当前用户的眼睛这个光学系统对矫正图像进行模糊核卷积之后所形成的比较接近目标图像的清晰图像，实现视力矫正。

从上面描述可以看出，在本发明实施例提供的基于云存储的VR视力矫正方法中，针对现有成本高体验差的问题，提出获取影响用户眼睛这个光学系统的像差的眼睛参数，并确定出与用户的眼睛参数匹配的模糊核，利用模糊核对清晰的目标图像进行反卷积，得到矫正图像；由VR显示设备显示矫正图像。这样，用户在裸眼的情况下观看VR显示设备显示的矫正图像时所感知的图像是经过用户眼睛这个光学系统的处理得到较为接近目标图像的清晰图像。相较于现有在VR显示设备中添加矫正镜片的矫正方式，本发明实施例提供的方案无需对VR显示设备进行硬件调整，降低成本的同时，保持VR显示设备与用户皮肤的贴合增加沉浸感，提高了用户体验。

基于上述实施例提供的基于云存储的VR视力矫正方法，参考图2，其示出了根据本发明一个实施例的基于云存储的VR视力矫正装置的结构示意图。

如图2所示，本发明实施例提供的基于云存储的VR视力矫正装置200可以包括：模糊核确定单元201、图像矫正单元202和视力矫正单元203。

其中，模糊核确定单元201用于从云端获取当前用户的眼睛参数后，确定与眼睛参数匹配的模糊核。

其中，当前用户的眼睛参数包括如下至少一种：屈光度、瞳距、折射率、散光镜轴度、双眼瞳孔间距离。

其中，模糊核可基于泽尼克多项式中各项的系数构造；其中，泽尼克多项式中各项的系数由模糊核对应的眼睛参数决定。

图像矫正单元202用于根据模糊核确定单元确定出的模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像。

其中，目标图像具体为VR显示设备所属VR系统实时采集的处于当前用户的视野范围内的图像；或目标图像具体为VR系统预先存储的待显示的图像。

视力矫正单元203用于将矫正图像输出至当前用户佩戴的VR显示设备，以供VR显示设备显示。

本发明实施例中，模糊核确定单元201可以从云端获取当前用户之前上传的眼睛参数；或者，通过眼睛检测设备测量获取当前用户的眼睛参数。

可选地，模糊核确定单元201可以将当前用户的眼睛参数与数据库中各模糊核对应的眼睛参数进行比对；查找出与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

可选地，若未查找出与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核，则根据预设的训练模型，计算出与当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

可选地，图像矫正单元202利用模糊核对目标图像进行反卷积，得到反卷积后的图像；将反卷积后的图像进行归一化运算，得到矫正图像。

应当理解，VR视力矫正装置200中记载的诸单元与图1描述的方法中的步骤存在相对应关系。由此，上文针对方法描述的操作和特征同样适用于VR视力矫正装置200、其中包含的单元，在此不再赘述。

参考图3，其示出了根据本发明一个实施例的电子设备的实体结构示意图。如图3所示，该电子设备300可以包括：处理器(processor)301、存储器(memory)302和总线303，其中，处理器301，存储器302通过总线303完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器302中的计算机程序，以执行上述图1所示实施例所提供的方法，例如包括：

从云端获取当前用户的眼睛参数，确定与眼睛参数匹配的模糊核；利用模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；将矫正图像输出至当前用户佩戴的虚拟现实VR显示设备，由VR显示设备显示。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，计算机程序使计算机执行上述图1所示实施例所提供的方法，例如包括：

从云端获取当前用户的眼睛参数，确定与眼睛参数匹配的模糊核；利用模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；将矫正图像输出至当前用户佩戴的虚拟现实VR显示设备，由VR显示设备显示。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的基站的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于云存储的VR视力矫正方法，其特征在于，包括：

从云端获取当前用户的眼睛参数，确定与所述眼睛参数匹配的模糊核；

利用所述模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；

将所述矫正图像输出至当前用户佩戴的虚拟现实VR显示设备，以供所述VR显示设备显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述眼睛参数匹配的模糊核，包括：

将所述当前用户的眼睛参数与数据库中各模糊核对应的眼睛参数进行比对；

查找出与所述当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

若未查找出与所述当前用户的眼睛参数匹配的模糊核，则

根据预设的训练模型，计算出与所述当前用户的眼睛参数匹配的模糊核。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模糊核基于泽尼克多项式中各项的系数构造；

其中，所述泽尼克多项式中各项的系数由所述模糊核对应的眼睛参数决定；

所述泽尼克多项式包括如下至少一项：聚焦项、象散项、离焦项、慧差项、平移项、水平方向倾斜项、垂直方向倾斜项。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像，包括：

利用所述模糊核对目标图像进行反卷积，得到反卷积后的图像；

将反卷积后的图像进行归一化运算，得到矫正图像。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，

所述当前用户的眼睛参数包括如下至少一种：屈光度、瞳距、折射率、散光镜轴度、双眼瞳孔间距离。

7.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，

所述目标图像具体为所述VR显示设备所属VR系统实时采集的处于所述当前用户的视野范围内的场景图像；或

所述目标图像具体为所述VR系统中预先存储的待显示的图像。

8.一种基于云存储的VR视力矫正装置，其特征在于，包括：

模糊核确定单元，用于从云端获取当前用户的眼睛参数后，确定与所述眼睛参数匹配的模糊核；

图像矫正单元，用于根据所述模糊核确定单元确定出的模糊核对目标图像进行反卷积，得到矫正图像；

视力矫正单元，用于将所述矫正图像输出至所述当前用户佩戴的VR显示设备，以供所述VR显示设备显示。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器和总线，其中：

所述处理器，所述存储器通过总线完成相互间的通信；

所述处理器可以调用存储器中的计算机程序，以执行如权利要求1-7任意一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。